식물공장(Plant Factory)이 제시하는 대한민국 농업의 미래는 어떤 것일까요?
오늘은 식물공장에 대해 이해하기 쉽게 알려드릴게요^^
1. 식물공장의 정의
식물공장이란 ‘외부와 차단된 밀폐된 일정한 시설 내에서 빛, 온‧습도, 이산화탄소 농도 및 배양액 등의 환경 조건을 인공적으로 제어하여 계절이나 장소에 관계없이 자동적으로 농작물을 생산하는 시스템’을 말합니다. 식물공장을 분류할 때 태양광의 이용 여부에 따라 크게 2가지로 구분합니다. 태양이 아닌 완전 인공광만을 이용하는 ‘인공광 이용형(완전제어형) 식물공장’과 태양광을 병용하는 ‘태양형 이용형 식물공장(태양광 병용형)’이 있습니다.
2. 식물공장의 장·단점
식물공장은 지리적인 입지 조건과 자연환경의 변화에 대한 영향을 받지 않고 농업 생산성을 높일 수 있고, 극지방과 사막 같은 지역 조건에서도 식물 재배가 가능합니다. 또, 병충해를 원천적으로 차단해 농약을 사용하지 않은 안전한 무농약 농산물을 생산할 수 있고, 계절에 관계없이 농산물을 연중 생산하고 생산량을 조절할 수 있습니다.
하지만 식물공장 시스템 초기의 설비 투자비용과 높은 생산비 때문에 경제성이 낮고, 식량안보와 직결되는 곡물류 대신 엽채류 중심으로 대상 작물이 편중되어 있습니다. 또한 주요 소비처가 밀집된 도시지역에 세우게 되면 운송에 의한 교통문제나 주택 문제도 발생하게 됩니다.
3. 식물공장 시스템 종류
식물공장 시스템은 크게 50평 이상의 대형(양산형) 식물공장부터 컨테이너형 식물공장, 포터블 소형 식물공장, 인테리어형 식물공장 등이 있습니다. 양산형 식물공장은 대량으로 연속 생산이 가능한 시스템이며 복합 환경 제어시스템으로서 품질 및 생산수율의 최적화가 가능합니다. 컨테이너형 식물공장은 소형 및 대형 식물공장으로 제작이 가능하며, 작은 단위로 제작할 경우에는 정밀한 생육 환경제어가 가능하고 병충해에 안전한 무균 환경에서 무농약 농산물의 생산이 가능합니다. 또, 극한의 환경(사막 등)에서도 견딜 수 있도록 설계가 가능합니다. 포터블 식물공장은 실내 이동 및 배치가 가능한 형태로 홍보 마케팅이나 인테리어 등의 높은 활용성을 가집니다. 인테리어형 식물공장은 고객의 니즈에 따라 제작 가능하며, 백화점, 대형마트 등에 설치를 하여 인테리어 효과와 고객 홍보 마케팅을 강화할 수 있습니다.
4. 식물공장 설비의 특징
식물공장 시스템은 스마트팜에서 식물 성장을 위해 필요한 환경 요소들을 원격으로 제어하고 모니터링합니다. 이러한 복합 자동환경 제어시스템은 온도, 습도, LED. 양액, pH, 기류 등의 환경 요소를 제어하며, PC나 모바일 환경의 원격 제어 및 모니터링 할 수 있습니다. 또, 주기적인 데이터 수집 및 축적으로 식물 생육 정보의 확인 및 분석이 가능합니다. 식물 생장을 위해 식물생장 전용 LED를 사용하며, far-red와 UV가 포함된 full 스펙트럼으로 식물 재배를 최적화합니다. 재배를 위해서는 재배 단계별(육묘, 정식)로 재배에 적합한 재배 패널로 구성되어 있습니다.
식물공장은 주로 양액을 순환하는 시스템으로 이루어지는데, 양액과 원수가 스마트팜 재배랙에 공급되고 전용 탱크를 통해 회수되어 순환 공급됩니다. 보통 EC와 pH의 측정 값에 따라 필요 시에 양액 원수를 원수 탱크로 공급되도록 제작됩니다.
5. 식물공장(스마트팜) 관련 자격증
식물공장 관련 자격증으로는 도시농업관리사(국가차원에서 부여한 공신력 있는 전문인력 자격증), 도시농업지도사(도심 속 유휴공간 활용 전문가로서 교육 사업을 시행할 수 있는 민간 자격증), 인도어팜(식물공장) 관리자(주식회사 넥스트알파에서 시행되는 공신력 있는 민간자격증), 스마트팜 농업기사(2021년 신설 예정) 등이 있습니다.
다음에는 '식물공장의 시스템 별 특징과 작동 원리'에 대해 조금 더 자세히 알려드리도록 하겠습니다. 감사합니다 ^^
21년 4월 1일
6
Farmmorning
🌶고추해충 요약정리🌶
꽈리허리 노린재
해충생태
부화한 약충이 6월말~9월말까지 발생하며
6월말이 발생 최성기이다.
인근 야산 잡초 등에서 성충으로 월동하며.
5월 중하순부터 활동 및 산란한다.
성충 (2세대) 8월 중순~9월 중순 발생하며.
9월 중순이 발생 최성기이다.

피해증상
가지. 고추. 토마토 등의 가지과 작물 및
고구마 등 메꽃과 작물에서
발생하며 노지. 시설 모두 발생한다.
유충은 잎과 줄기. 성충은 줄기에서 흡즙하고.
피해가 심할 경우 줄기의
성장이 정지된다.
기주식물의 체관부와 잎을 흡즙하여
생육을 저해시키며 활발한 이동성
으로 탄저병 포자를 전염시킨다.

방제방법
활동성이 적은 일출 전 또는 일몰 후 약제를 살포한다.
1령 약충 최성기에 초반 밀도를 빠르게 방제하기 위해 캡틴(유)를
처리한다. (총채벌레 및 나방 동시방제)
낙화 및 착과기에 방제하여 초반 생육 피해를 방지한다.
2세대 성충 최성기 시 성충에 우수한 합성피레스로이드 계통을 처리한다.



큰28점박이무당벌레


해충생태
연 3회 발생하는데 각각 6~7월,
7월하순~8월상순, 9월에 나타난다
성충으로써 월동하며 월동성충은
이른봄부터 활동하고 5월에 밭으로 이동한다
성충은 포탄모야으이 알을 잎 뒷면에 세워서
십여개씩 덩어리 모양으로 붙이며
하루에 20~30개씩 일생동안 약 450개를 낳는다
유충은 14~21일 뒤에 번데기가 되며
번데기가 7일이 지나 성충이된다

피해증상
이른 봄부터 늦가을 까지 성충과
유충이 기주식물의 잎을 갉아 먹는다
월동성충은 이른봄부터 활동하는데 낮에는
나와서 작물의 잎을 갉아 먹고 밤에는 월동장소에 숨는다
잎뒷면에서 잎살을 먹고 표피만 남기므로
잎맥을 따라 그물모양의 먹은 흔적이 남게 되고
색깔은 회백색을 띄게 되지만 시일이 경과하면 잎이 갈색으로 변한다
심하면 잎에 구멍이 뚫린다

방제방법
광식성 해충(잎과 줄기를 다 먹는 해충)으로
성충 유충 발생 즉시 양제 처리가 필요하다




차먼지응애
해충생태
시설 내에는 연중발생하나 2~5월 사이에 피해가 많이
나타나고 노지에서는 9월경 피해가 심하다
온도가 옾아짐에 따라 발육기간이 짧아
25도와 20도에서는 각 4.5일, 3.5일로 온식이나
비닐하우스 내에서는 월 6세대 이상 경과할수 있다

피해증상
초기에는 생자점 부위의 어린잎에 주름이 생기고
잎의 가장자리가 안쪽으로 오그라 들며 기형이 된다
잎의 뒷면은 기름을 바른것처럼 광택이 나며 갈색이 짙어진다
심하면 생장점 부근의 잎이 말라 떨어지고
그옆에 새잎이 나면 이동하여 피해를 주어 다시 잎을 떨어뜨린다


방제방법
일반적으로 응애약제를 살포하는 경우에는 발생이 적다
생장점 부위를 집중적으로 가해하므로 순 부위의
어린잎에 피해가 나타나는 초기에 등록 약제 살포를 해야한다
밀도가 높을 경우 일부 살아 남는 개체가
발생하므로 7~10일 간격으로 2~3회 연속살포하는것이 좋다





꽃노랑총채벌래
해충생태
성충은 주로 꽃받침 부분 조직 속이나 어린 잎에 산란을 한다
알에서 부화한 유충은 꽃 속이나 꽃잎 사이의
약간 습한 곳에서 조직을 흡즙하면서 성장한다
고온건조한 환경이 계속될때 많이 발생한다

피해증상
꽃에 주로 발생하는데 성충과 유충의 피해를 준다
꽃에 서식하는 유충은 열매가 맺히면 꽃받침 부분의
틈 속에서 잡단으로 서식하면서 과실 표면을 갉아 먹어
꽃받침과 과실사이가 벌어지고 과실 표면이 갈색으로 변한다
방생량이 많아 지면 잎에도 식흔이
나타나고 기형과가 생기기도 한다

방제방법
총채벌레는 발생량이 적으면 큰피해는
없지만 꽃당 20~30마리로 증가하면 피해를 볼수 있다
발생초기에 등록된 약제를 사용하며 방제한다



담배나방
해충생태
연 3회 발생하고 번데기로 땅속에서 월동한다
담배와 고추가 동시에 재배되는 지역에 발생이 많아 1세대는 담배에서 지내고 2세대는 고추로 이동하는것으로 추정된다
6월 상~하순, 7월하~8월상순 9월상순
1세대 경과 기간은 보통 26~32일 성충 1마리당 300~400개 산란하면 많게는 700개 까지도 산란한다
알을 고추의 잎 꽃 과일에 낱개로 낳아 찾기가 어렵다


피해증상
고추와 담배 토마토 목화 옥수수 등의
작물을 가해한다
애벌레는 열매속으로 파고 들어가기
때문에 열매에 구멍이 뚫린것디 보인다
2차적으로 상처에 병이 발생하여 과실이 떨어진다

방제방법
애벌레가 열매를 파고 들어가기전에
예방 방제가 필수 이다
주기적으로 예찰하며 발생초기부터
전문 약제를 살포한다
7월부터 발생밀도가 높아지므로
3~5일 간격으로 3회이상 약제를 바꿔가며 방제한다



진딧물류
피해증상
성충과 약충이 이른봄 잎 뒷면과 어린 가지에 집단으로 기생하며 수액을 빨아 신초의 생장이 저하되고 수세가 약화된다
심하면 잎과 햇가지에 빽빽히 발생해 피해가지의 생육을 나쁘게 하고 배설물을 분비해 잎과 어린 과실에 그을음을 유발한다

방제방법
발생초기부터 전문약제를 살포하여 밀도를 관리한다
다발생기에는 3일간격으로 3회 이상 다른 계통의 약제를 교호살포해야한다
바이러스 매개하므로 초기부터 바이러스와 동시 관리 해야한다


재탕 입니다 😀
23년 6월 13일
6
Farmmorning
[ 주절주절 비료이야기 ]
비료에서 다량으로 들어가는 원소로는 N(질소), P(인), K(칼륨)이다.
사실 상, 화학적 비료의 역사는 200년이 채 되지 않았으며 약1900년대 부터 화학 비료가 생산되어 약 70억명의 인구를 폭팔적으로 늘어나게 한 일등공신이다.
비료 덕분에 78억명의 인구가 식량자원 증가에 의한 덕택을 톡톡히 보고 있다고 해도 과언이 아니다.
지구상에 존재하는 자연적인 비료량은 인류 20억명 정도만 유지 될 수 있는 정도의 이중결합질소 밖에 없었다.
비료가 보급 되기 전에는 지력(地力)을 회복하기 위해 일시 휴경을 해야 하는 곳이 많았다.
전근대 시대의 비료로는 주로 사람이나 동물의 분변을 활용했는데 인구가 많지 않던 옛날에는 인분만으로는 지력을 보충하기 힘들어 가축의 배설물을 많이 사용하였으나
지력 또한 부익부 빈익빈 현상이 있었다.
또한 깨와 콩 등에서 기름을 짜낸 후 남은 찌꺼기를 비료로 쓰기도 했고 어촌에서는 남아도는 생선이나 아예 먹고 남은 생선 내장 등을 가공해서 비료로 만들기도 했다.
세계4대 문명을 이룬 강들의 인접지 경우에는 상류에서 내려오는 토사(규소성분함유)와 각 종 미네랄(광물) 덕분에 강들의 범람으로 자연적으로 비료를 대체하는 효과가 있었다.
단적으로 황하강은 적색에 가까운 황토인데 여기에는 여러가지 유기물들이 적절하게 섞여
물 자체가 액체비료인 셈이기에 농업 생산량이 우월했던 것이다.
프리츠 하버의 “공중질소합성법”을 통해 1913년 암모니아 합성법이 상업화 되었는데
이때부터 화학비료가 등장하며 농업생산량도 폭증하기 시작했다.
19세기 지구 인구는 약1.5배 정도 증가 했으나 20세기에는 15억명에서 60억명으로 4배나 증가하기에 이른다.
당시에는 식량자원의 생산량이 늘어남으로 인해 인구의 폭팔적인 증가로 이어진 셈이다.
당시에는 수차례 세계 전쟁을 치르면서도 이와 같이 지구 인구가 증가하게 된 데는 식량문제를 해결해 준 화학비료의 힘이 매우 컸다고 해도 과언이 아니다.
화학비료는 대부분 석유를 비롯한 화석연료로 생산한다.
질소, 인(인산), 칼륨(가리)을 비료의 3대요소(원소)라 하며 매우 중요시 하고 있는데
각 성분의 필요량은 식물의 종류에 따라 다르다.
물론 옛날 사람들이 이런것 까지 알았을 리는 없고 질소, 인산, 가리를 골고루 갖춘 비료는 없었음으로 근대 이전의 농민들은 분뇨, 뼛가루, 재 등의 잡다한 재료로 갖은 시행착오를 겪으며 농업기술을 발달 시키는 수 밖에 없었으니라
식물 생리에 특히 중요한 3종의 원소를 꼽으 때는 위에 기술한 대로 질소, 인, 칼륨을 꼽지만 사실 비료의 생산과정에 의해 질소, 인산(P₂O₅), 산화칼륨(K₂O)으로 지칭한다.
화학 비료 제품에 표기되어 있는 다량원소(요소)의 유효성분량은 N-P-K 순서로 표기하는데 여기서 N(질소)는 비료의 총 질량에서 질소의 비율(%)이고 P는 인이 아닌 인산((P₂O₅)의 비율, K는 칼륨이 아닌 산화칼륨(K₂O)의 비율이다
즉, 원소량(원소비율)만으로 따지면 P(인)는 표기의 44%, K(칼륨)는 83%밖에 안된다.
이렇게 된 이유는 비료 업계의 관행 때문인데 화학비료 산업이 태동하던 20세기 초에는 비료성분을 분석하던 연구소들에 컴퓨터가 없었기 때문이다.
당시 기술로는 인과 칼륨 원소만을 따로 검출하는 일은 불가능 했고 태운 후에 산화물의 양만을 측정할 수 있었을 뿐인데 이걸 원소의 질량으로 일일이 손계산으로 환산하려면 너무 번거로웠기 때문이다.
그래서 인과 칼륨을 산화물로 대신 푯기핟ㄴ 관행이 현재에도 남아 출처가 다양한 질소만 원소전량으로 , 인과 칼륨은 대신 인산과 산화칼륨(가리) 질량으로 대체했던 것이 아니였나 판단된다.
현대에는 그냥 원소 분석으로 측정한 다음 인산과 가리로 역산해서 표기한다고 한다.
산업 현장에서는 일부 비료회사에서 산화물 기준 유효성분량과 원소 기준 유효성분량을 병기하는 경우도 있으니 앞으로 시간이 꽤 흐른 뒤에는 원소량 기준으로 표기하는 방식으로 바뀔지도 모르는 일이다.
현대에 들어와서 지금은 프리츠 하버의 업적 덕분에 질소고정법을 이용한 인공 비료가 주류이다.
흔히 ‘거름’하면 떠올리기 쉬운 배설물 같은 천연 비료는 이제는 개인취미 수준에서나 사용하지 본격적인 상업적 농사에서는 이미 요소비료로 대표되는 화학비료만을 사용한다.
요소 비료의 기본 원료는 공기 중에 다량 함유된 질소인데 제조 공정의 난이도도 낮은 편이다.
비료는 의외로 화약과 연관이 크다.
화약의 주성분인 질산칼륨/질산암모늄은 바로 비료의 주성분이기도 하기 때문이다.
물론 화학비료 이전에도 자연상태에서 채취하는 구아노와 같은 천연 초석(질산칼륨)은 화약제조를 위해 중요한 원료였던 동시에 질좋은 천연 비료였던 것이다.
이러한 이유 때문에 이런저런 과정을 거치면 폭탄의 재료가 될 수 있어 미국에서는 농부도 아닌데 비료를 다량 구매라는 것이 포착되면 FBI와 ATF의 감시대상 리스트에 올라 간다고 한다.(실제 비료가 사제 폭발물 제조에 사용된 사례 - 오클라호마 폭탄 테러에 질산암모늄 2.2톤이 사용됨, 소형 핵무기와 맞먹었던 위력의 베이루트 항구 폭발 사고의 원인이 된 물질도 창고에 쌓여있던 대량의 질산암모늄이었음)
암튼 좋다고 비료를 무조건 지나치게 많이 시비하면 토양이 산성화가 진행되고 환경오염이 발생하고 비가 내려 강으로 흘러들어갈 경우 부영양화를 일으켜 녹조라떼를 만들어 낸다.
흔히 유기질로 만든 천연비료는 괜찮을 것이라 생각하지만 퇴비나 유박 등 천연비료도 화학적인 구조는 본질적으로 화학비료와 마찬가지로 과용하면 “염류집적”이 일어나고 과다한 염류는 농산물에 축적되어 생육을 방해하고 유기질의 분해과정에서 토양은 역시나 산성화가 진행된다.
천연비료가 그래도 화학비료보다 나은 점이 있다면 토양 속 미생물이 남아있어 토양이 시간이 흘러 어느정도까지는 자가회복을 한다는 점이다. 물론 살균제를 다 뿌리기 전까지 이야기이다.
한국의 경우 지나치게 많은 화학비료를 투입하고 있는 것으로 알고 있다.
계속~~~~~~
첨언 :토양을 알기 위해서는 암석학(광물학)을 먼저 공부하는것이 무척 큰 도움이 된다.
세상의 모든 물질은 눈에 보이든 안보이든
원소로 이루어져 있다.
23년 5월 28일
6
2
Farmmorning
생산 줄어도 맥 못추는 고추값…특단 대책 마련을
고추 작황이 예년만 못하다. 긴 봄 가뭄으로 착과수가 많이 줄어든 가운데 여름철 고온과 잦은 비로 병충해가 심각한 탓이다.
한국농촌경제연구원의 최근 표본농가 생육 조사 결과에 따르면 현재 전국 대부분 지역의 고추 작황이 매우 저조하다. 가뭄 피해로 나무가 제대로 자라지 못해 키가 작은 데다 포기당 착과수가 지난해보다 평균 6개 이상 줄어 수확량이 10%가량 감소할 전망이다. 7월부터 시작된 고온다습한 날씨로 역병·탄저병·무름병 등이 심해지고 기형과 발생이 늘어난 것도 문제다. 여기에 급등한 기름값은 건고추 생산농가에 큰 부담이 되고 있다. 올해 건고추 생산에 필요한 면세유 실내등유 가격은 지난해보다 2배나 치솟았다. 최근엔 전기료까지 올라 농가경영을 옥죄고 있다.
반면 건고추값은 생산량 감소에도 불구하고 약세를 벗어나지 못하고 있다. 전국 산지 시세를 가늠할 수 있는 경북 서안동농협 고추공판장의 화건 600g(한근) 경락값은 23일 기준 평균 9191원에 그쳐 지난해 같은 날(9014원)에 비해 겨우 177원(1.96%) 올랐을 뿐이다. 일주일 전 16일 1만931원과 비교하면 오히려 1740원(15.9%)이나 하락한 것으로 분석됐다.
이로 인해 산지 농민들의 속은 새까맣게 타들어가고 있다. 극심한 인력난에 인건비 감당조차 어려운 판국에 비료·농약 등 농자재값은 줄줄이 올랐는데 고추값은 바닥을 면치 못하고 있으니 그야말로 죽을 맛이 아닐 수 없다.
시장관계자들에 따르면 올해는 고추 생산량이 예년보다 크게 줄어든 상황에서 특히 소비가 뒷받침되지 않아 값이 불안정한 상태가 지속되고 있다. 이에 산지에서는 고추값 하락을 방치하면 머지않아 생산기반이 뿌리째 흔들릴 수 있는 만큼 정부 차원의 대책 마련이 시급하다는 지적이다.
정부는 농가 피해가 더 커지기 전에 실상 파악에 나서야 한다. 이를 통해 비축물량 확대 등 가격 안정을 위한 선제적 조치를 서둘러야 할 것이다. 기껏 지은 농사가 수포가 되는 것도 모자라 빚까지 안게 된다면 내년 고추농사는 어떻게 기약할 것인가.

출처 : 농민신문 / 발행 : 2022-08-31
22년 9월 4일